سالی که گذشت: مهمترین اتفاقات فیزیک در سال ۲۰۱۶

چند ساعتی بیشتر به اتمام سال ۲۰۱۶، باقی نمانده و حالا وقت آن رسیده تا نگاهی کلی به رویدادهای فیزیکی امسال بیندازیم و مهمترین آنها را با هم مرور کنیم. قبل از اینکه به سراغ مرور اتفاقات برویم، شاید ذکر نکته جالبی در مورد سال ۲۰۱۶، خالی از لطف نباشد و آن اینکه، به گزارش وبسایت sciencealert، سال ۲۰۱۶، یک ثانیه طولانی تر از سال های دیگر است، به عبارتی سال ۲۰۱۶ در ساعت ۱۱:۵۹:۶۰ (به وقت جهانی)، به پایان خواهد رسید و بنابراین دارای ثانیه کبیسه است! این ثانیه کبیسه به خاطر چرخش زمین، اعمال می شود. در واقع با اینکار، مطمئن می شویم که ساعت جهانی ما، دقیقا با چرخش زمین هماهنگ شده است. ساعت هماهنگ جهانی (UTC) از سال ۱۹۶۷ با یک ساعت اتمی، تعیین شده است. حالا اجازه دهید به سراغ مهمترین اتفاقات فیزیک در سال ۲۰۱۶ برویم. ضمنا یادآوری می کنم که برخی از این اتفاقات، صرفا فیزیکی نیستند، بلکه بر دنیای فیزیک، تاثیر عمیقی می گذارند. لیست اتفاقات زیر که به ترتیب تاریخ، مرتب شده اند، برگرفته از سایت physicsworld است. با دیپ لوک همراه باشید…

رییس جدید سرن

در ژانویه سال ۲۰۱۶، رییس یکی از معروفترین آزمایشگاه های فیزیک دنیا یعنی سرن، تغییر کرد. فیزیکدان ایتالیایی و سخنگوی سابق شتابدهنده ATLAS، خانم فابیولا جیانوتی به عنوان پانزدهمین مدیر سرن انتخاب شد. او گفت:

اولویت من به عنوان مدیر سرن، پیشبرد سرن در چهار زمینه است: علم، تکنولوژی و نوآوری، آموزش و همکاری صلح آمیز

مهم ترین بخش سرن، یعنی LHC، سال نسبتا آرامی را پشت سر گذاشت. یک بامپ ۷۵۰ گیگاالکترون ولتی در داده های آشکاسازهای ATLAS و CMS دیده شد که در آگوست تایید شد، صرفا افت و خیزهای آماری بوده است. LHC، به کمک آشکارسازهای ATLAS و CMS، عملکرد بسیار خوبی داشت و در طول راه اندازی پروتونش، از آوریل تا آخر اکتبر، ۶۰ درصد بیش از انتظار، داده ثبت کرد، یعنی بیش از یک کادریلیون ( ۶.۵x 10^۱۵) برخورد در انرژی ۱۳ تراالکترون ولت.

امواج تاریخ ساز

قطعا مهم ترین اتفاق فیزیکی سال ۲۰۱۶، آشکارسازی امواج گرانشی بود. لیگو در ۱۱ فوریه، نخستین آشکارسازی امواج گرانشی را اعلام کرد. این امواج گرانشی از برخورد دو سیاهچاله که با جرم هایی ۳۶ و ۲۹ برابر جرم خورشید، با یکدیگر برخورد کرده و سیاهچاله ای، ۶۲ برابر جرم خورشید را پدید آورده بودند، بدست آمدند. این سیگنال در تاریخ ۱۴ اکتبر ۲۰۱۵ به وسیله آشکارسازهای لیگو اندازه گیری شده بود. این کشف، پایان یک جستجوی چند دهه ای؛ و آغاز عصر نجوم امواج گرانشی بود. از طرفی آشکارسازی امواج گرانشی، شاهدی بر یکی از آخرین پیش بینی های نظریه نسبیت عام اینشتین بود. به خاطر تمام دلایل بالا، آشکارسازی امواج گرانشی، مهم ترین اتفاق فیزیک سال ۲۰۱۶ شناخته شد.

زلزله های سیاسی

دنیای علم، تنها با مولفه های علمی، کنترل نمی شود، بلکه دنیای سیاسیت، تاثیر مستقیم و بسیار مهمی بر آن می گذارد. این تاثیر در سال ۲۰۱۶ شاید بیش از چند سال گذشته، مشهود باشد، چرا که دو زلزله سیاسی در این سال رخ داد. نخستین زلزله سیاسی در ۲۳ ژوئن، اتفاق افتاد، وقتی دولت بریتانیا در یک رفراندم و با رای ۵۱.۸۹ درصدی مردم از اتحادیه اروپا جدا شد. البته سرمایه گذاری های علمی بریتانیا به طور سنتی، خارج از سرمایه گذاری اتحادیه اروپا انجام می شد. آمارها نشان می دهند دولت بریتانیا طی سال های ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۳ مبلغ ۵.۴ میلیارد یورو به اتحادیه اروپا کمک کرده و مبلغ ۸.۸ میلیارد یورو پس گرفته است!

دومین زلزله سیاسی، شدیدتر بود: پیروزی غیرمنتظره دونالد ترامپ در انتخابات ریاست جمهوری ایالات متحده! اگرچه معارفه ترامپ در ۲۰ ژانویه انجام خواهد شد، اما بسیاری از دانشمندان، به ویژه در حوزه علوم آب و هوا، مدت هاست در مورد عاقبت ریاست جمهوری ترامپ نگرانند. البته این نگرانی خیلی هم بیجا نیست، چرا که ترامپ، گرمایش جهانی را به عنوان توهمی که توسط چین و برای غیررقابتی کردن تولیدات آمریکا ساخته شده، مورد تمسخر قرار داده بود! از طرفی، یکی از وعده های بسیار مشهور ترامپ، ساختن دیواری در مرز آمریکا و مکزیک، بود تا بدین طریق از ورود مسلمانان به آمریکا جلوگیری کند. هنوز نمی توانیم بگوییم آیا پیامدهای این دو زلزله سیاسی، منجر به فرار مغزها از آمریکا و انگلیس خواهد شد یا نه، اما با اطمینان می توانیم بگوییم، این ترس در میان اهالی علم وجود دارد.

توسعه FAST

یکی از نقاط عطف در سال ۲۰۱۶ برای چین، توسعه بزرگترین رادیو تلسکوپ تک دیافراگمی دنیاست (دیافراگم ۵۰۰ متری) که به اختصار FAST نامیده می شود. FAST متشکل از ۴۴۵۰ پنل منعکس کننده است که ناحیه ای به اندازه ۳۰ زمین فوتبال را پوشش می دهند، یعنی دو برابر قطر تلسکوپ رادیویی ۳۰۵ متری رصدخانه آرسیبو پورتو ریکو. این تلسکوپ ۱۸۰ میلیون دلاری که در حفره ی عظیمی در استان جنوب غربی Guizho قرار داده شده، نخستین نور را در سپتامبر دریافت کرد و محدود فرکانسی از ۷۰ مگاهرتز تا ۳ گیگاهرتز را پوشش خواهد داد. بررسی ماده تاریک و آشکارسازی اجرام نجومی دور، ماموریت هایی است که قرار است FAST آنها را انجام دهد.

همسایه سنگی

در حالیکه بسیاری از دانشمندان، پهنه های دوردست گیتی را برای یافتن حیات بیگانه و هوشمند جستجو می کنند، پیدا کردن یک زیستگاه در نزدیکی زمین خودمان، بسیار هیجان انگیز است. در آگوست، موسسه Pale Red Dot اعلام کرد که مدرک قدرتمندی دارد مبنی بر اینکه سیاره ای که به دور پروکسیما قنطورس (نزدیک ترین ستاره به خورشید) می چرخد، می تواند خانه دوم ما باشد. این سیاره که پروکسیما b، لقب گرفته، جرمی حدود ۱.۳ برابر زمین دارد و بنابراین محتمل ترین سیاره زمینی با سطح سنگی است. پروکسیما b که مدار کوتاهی، در حدود دوازده روز دارد؛ درون ناحیه قابل سکونت ستاره ای قرار گرفته، یعنی از لحاظ نظری، می تواند آب مایع را روی سطحش، حفظ کند و حتی ممکن است یک اتمسفر داشته باشد!

نوبل توپولوژیکی

سال ۲۰۱۶ قطعا بهترین سال برای دیوید جی تولس، دانکن هالدین و مایکل کاسترلیتز بود، یعنی سه برنده نوبل فیزیک ۲۰۱۶ که به خاطر اکتشافات نظری خود در مورد انتقال فازهای توپولوژیکی و فازهای توپولوژیکی مواد، برنده این جایزه شدند. هر سه برنده، انگلیسی هستند، اما بیشتر کارهای تحقیقاتی خود را در آمریکا گذرانده اند. مفهوم علمی پشت جایزه نوبل امسال، با سه حوزه در فیزیک و ریاضیات، گره خورده است: توپولوژی، انتقال فازهای کوانتومی و حالت های ماده و این همان توصیفی بود که کمیته نوبل عنوان کرد: بینش های عمیق و زیبای فیزیکی و ریاضی.

فیزیک سیری!

تصور کنید با خوردن مقدار کمی غذا، احساس سیری می کردید. چنین غذایی، گرسنگی شما را از بین می برد و از خوردن بیشتر شما جلوگیری می کرد. چنین غذایی می توانست نقش مهمی در مقابله با افزایش چاقی بازی کند و سلامتی هزاران انسان را بهبود ببخشد. تصویر بالا، یک امولسیون از قطرات روغن در آب است، چیزی که در اکثر غذاها پیدا می شود. دانشمندان پیشنهاد داده اند که چگونه مواد عملکردی می توانند به امولسیون هایی مانند سس سالاد اضافه شوند تا باعث سیری شوند. این مواد، می توانند با استفاده از فیزیک ماده نرم توسعه داده شوند و فرآیندهای زیستی که منجر به احساس سیری می شوند را انجام دهند.

جابه جاشدن زمین در ایتالیا

در ۳۰ اکتبر امسال، زمین لرزه ای ۶.۵ ریشتری در ایتالیای مرکزی رخ داد که بزرگترین زمین لرزه سی سال گذشته در این کشور بود. تصویر بالا، توسط ماهواره های آژانس فضایی اروپا گرفته شده که اثر ویرانگر زلزله را نشان می دهد. جابه جایی های مشهود شرقی-غربی زمین در ناحیه زمین لرزه رخ داده: یک جابه جایی حدود ۴۰ سانتی متری به سمت شرق و یک جابه جایی غربی در حدود ۳۰ سانتی متر. علاوه بر این جابه جایی ها، ماهواره، یک جابه جایی عمودی با عمق حدود ۶۰ سانتی متری در  بالاآمدگی حدود ۱۲ سانتی متری را هم نشان می دهد. ایتالیا به دلیل برخورد صفحات اورآسیا و آفریقا، مستعد زلزله است.

به نظر شما چه اتفاق یا اتفاقات دیگری، شایسته قرار گرفتن در این لیست بود؟